Порошкообразный состав для диффузионного борохромирования Советский патент 1991 года по МПК C23C12/02 

Изобретение относится к покрытию изделий металлами диффузионными способами, в частности к диффузионному насыщению бором и хромом рабочих поверхностей деталей машин и технологической оснастки, и может быть использовано в любой отрасли промышленности для упрочнения деталей, подвергающихся интенсивному износу истиранием.

Целью изобретения является повышение насыщающей способности состава.

Состав смеси для борохромирования содержит карбид бора, феррохром, тетраборат лития, натрия, фтороборат калия в следующем их соотношении, мас.%:

Хром20-25

Карбид бора45-67

Феррохром10-15

Тетраборат натрия1-5

Тетраборат лития1-5

Фтороборат калия1-5

Карбид бора и порошок хрома в составе выполняет функцию поставщика активных

атомов бора и хрома к насыщаемой поверхности. Фтороборат (КВРд) является одновременно активизатором процесса насыщения и снижает температуру ведения процесса, образуя с литием и натрием легкоплавкую (550°) эвтектику. Тетраборат лития, тетраборат натрия и фтороборат калия легко диссоциируют на атомы бора и щелочного металла, насыщая атмосферу замкнутого пространства (контейнера с деталями) активными атомами бора. В предлагаемый состав вводится смесь тетраборатоа в равных соотношениях для устранения влияния какого-либо из элементов. При дальнейшем повышении температуры начинается диссоциация феррохрома, что также способствует появлению активных атомов железа и хрома.

Кроме того, железо, обладая меньшим сродством к кислороду, чем бор, активно взаимодействует с карбидом бора и также разлагает последний с образованием активных атомов бора.

(Л

Чвжп

Оч

ел ю ел ы о

Таким образом, применяй легко диссоциирующие соединения, можно значительно повысить парциальные давления элементов, насыщающих поверхность детали, и тем самым увеличить скорость диффу- зии, что значительно увеличивает скорость наращивания легированного слоя,

При температуре насыщения продукты разложения фторобората калия взаимодействуют с бором и хромом с образованием газообразных фторидов, которые обеспечивают и ускоряют транспорт бора и хрома к поверхности упрочняемого металла, что также интенсифицирует, процесс насыщения.

Порошки карбида бора, хрома и феррохрома смешивают в смесителе в течение 20-25 мин, прокаливают при 450+20°С в течение 1-1,5 ч. Затем просеивают через сито с размером ячейки 150-200 мкм. п

Тетраборат лития, тетраборат натрия и фтороборат калия сушат в сушильном шкафу (вакуумном) при 60-80°С. Компоненты смешивают в указанном соотношении.

Готовую смесь хранят 1 сут в таре с плотной крышкой, во избежание адсорбирования влаги на поверхности порошков.

Борохромирование образцов из стали 45 и У8 проводят при 780°С в теение 3 предлагаемом составе и известном.

Сравнительные данные по насыщающей способности составов приведены в таблице. Составы 1. 6,10 содержат компоненты за пределами предлагаемого состава.

Как видно из таблицы, насыщающая способность предлагаемого состава в 1,5- 1,8 раза выше, чем известного.

Формула изобретения

Порошкообразный состав для диффузионного борохромирования, содержащий хром, карбид бора, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он дополнительно содержит феррохром, тетраборат лития, тетраборат натрия, фтороборат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 20-25; карбид бора 45-67; феррохром 10-15; тетраборат лития 1-5; тетраборат натрия 1-5; фтороборат калия 1-5.

Изобретение относится к покрытию изделий металлами диффузионными способами, в частности к диффузионному насыщению бором и хромом рабочих поверхностей деталей машин. Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава. Для этого состав содержит, мас.%: хром 20-25, карбид бора 45-67, феррохром 10-15, тетраборат лития 1-5, тетраборат натрия 1-5, фтороборат калия 1-5 1 табл.

Известный

Хром 3,60

Бура 6,00230

Карбид бора остальное

едлагаемый 1

Хром 27,0300

Карбид бора 62,6

Феррохром 8,0

Тетраборат лития О,В

Тетраборат натрия 0,8

Фтороборат калия 0,8

Хром 25

Карбид бора 62

Феррохром 10315

Тетраборат лития 1

Тетраборат натрия 1

Фтороборат калия 1

Хром 23

Карбид бора 59

Феррохрпм 12370

Тетраборат лития 2

Тетраборат натрия 2

фтороборат калия 2

950

При 780 процесс не идет

305

780 +30

330

400

Хром 22

йрбид бора 51

Феррохром 12

Тетраборат лития 4380

Тетраворат натрия 4

Фтороборат калия 4

Хром 20

Карвнд бора 49

феррохром 16

Тетраворат лития 5 420

Тетраворат натрия 5

Фтороворат калия 5

Хром 18

Карбид бора 47

Феррохром 17

Тетраборат лития 6 220 Тетраворат натрия 6 Тетраворят калия 6

Хром 25

Карбид бора 45

Феррохром 15

Тетраворат лития 5400

Тетраворат натрия 5

Фтороборат калия 5

Хром 25

Карбид вора 41

Феррохром 25

Тетраборат лития 3410

Тетрзборат натрия 3

Фтороборат калия 3

Хром 20

Карбид бора 67

Феррохром 10

Тетраборат лития 1 405

Тетраборат натрия 1

Лтороборат калия 1

Хром 18

Карбид вора 69

Феррохром 10

Тетраборат лития 1 230 Тетраборат натрия 1 Фтороборат калия t

Продолжение таблицы

I Г

405

780+30

470

780+30

Наблюдается налипание смеси на поверхности

225

440

780+30

У

460

456

780+30

Наблюдается налипание смеси

250